Un team di ricerca del Politecnico di Milano ha scoperto una nuova strada verso l’elettronica del futuro. Lo studio, appena pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Photonics, rivela la possibilità di controllare le proprietà della luce per ottimizzare l’iniezione di carica in un materiale semiconduttore riducendo contemporaneamente l’energia immessa. Questo risultato è fondamentale per lo sviluppo di dispositivi opto-elettronici innovativi.
Il gruppo di ricerca, guidato dal professore associato Matteo Lucchini, ha collaborato con tre istituti di ricerca del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr) – l’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie (Cnr-Ifn), l’Istituto per la Microelettronica e Microsistemi (Cnr-Imm) e l’Istituto Nanoscienze (Cnr-Nano) – e con un gruppo di ricerca dell’Università degli Studi di Salerno.
Lo studio, intitolato “Field-driven attosecond charge dynamics in germanium”, ha permesso di osservare il fenomeno dell’iniezione ultraveloce di cariche in un materiale semiconduttore come il germanio monocristallino, utilizzando tecniche spettroscopiche ad attosecondi. I ricercatori hanno scoperto un nuovo regime di interazione tra radiazione e materia, in cui le cariche vengono eccitate da meccanismi diversi, competendo tra loro su scale temporali dell’ordine dei pochi milionesimi di miliardesimo di secondo.
Secondo Lucchini, questi risultati sono significativi perché permettono di progettare dispositivi optoelettronici innovativi che ottimizzano il rapporto tra velocità di iniezione di carica e potenza dissipata. Grazie agli esperimenti condotti presso l’Attosecond Research Center nel contesto del progetto ERC AuDace (Attosecond Dynamics in Advanced materials) e del progetto PRIN aSTAR, i ricercatori sono riusciti a comprendere il complesso regime di iniezione di carica su scale temporali estreme.
Carlo Andrea Rozzi del Cnr-Nano, co-autore dello studio, ha evidenziato l’importanza delle simulazioni basate su modelli teorici avanzati, che hanno permesso di comprendere l’interazione tra meccanismi diversi nella risposta elettronica e meccanica del materiale. Questa scoperta ha importanti implicazioni nelle aree dell’ottica, della fotonica e della tecnologia dell’informazione.
La ricerca condotta da questo team italiano rappresenta un passo significativo verso dispositivi elettronici più potenti e avanzati, aprendo nuove possibilità nel campo della fotonica e dell’elettronica.
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